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轻质高强高耐磨无人机发动机缸体一体化制备技术
成果领域: 新材料
推广方式: 技术合作
成果鉴定时间:
成果介绍
该项目属于新材料领域。无人机以其体积小、任务灵活等独特优势广泛应用于军用民用领域。减重增效是无人机领域所追寻的永恒目标,材料轻量化是减重的重要途经,特别是对于近年来发展迅速的多旋翼无人机,发动机占据了其40-60%的重量。无人机发动机壳体属于复杂、薄壁类构件,其高温、高速工作环境对轻质化材料的强度、耐热、铸造以及耐磨等性能提出了更高的要求。 作为最轻结构材料的镁合金在密度、比强度、比刚度以及减震降噪等多方面优势明显,欧美先进国家现已将其应用到最新无人机发动机缸体中。国内对于发动机缸体用耐热镁合金已初步开展研究,目前尚处在研制阶段,且还未涉及其铸造工艺、耐磨性能等,严重制约我国无人机发动机制造技术的发展。沈阳工业大学针对传统铸铁/铝制无人机发动机缸体质量重、强度低、不耐磨、合格率低等关键技术问题,提出了轻质高强高耐磨无人机发动机缸体一体化制备技术,创新成果如下: (1)采用多元微合金强化这一创新合金设计技术,研发了新型高性能耐热镁合金,满足无人机发动机缸体轻质高强耐热性能需求。 (2)采用先进复杂薄壁构件铸造技术,利用纯净化冶炼、气体保护浇注、旋转重力铸造、顺序凝固等技术,实现镁合金复杂薄壁铸件完整充型、排气、致密度的协同控制,解决无人机发动机缸体的成形困难和冶金质量低等问题; (3)通过低成本高效微弧氧化技术,通过环保电解液配方和工艺优化,实现了短时微弧氧化(为传统微弧氧化工艺时间的1/41/5),获得表面结构致密的膜层,提高缸体的耐磨性能。 基于上述创新成果,解决了镁合金无人机发动机缸体复杂薄壁铸件性能调控、整体铸造、冶金质量稳定性、耐磨性能控制的一体化制备技术难题,研究成果已成功应用于国内某单位生产的无人机发动机缸体中。现有的研究成果可推广到汽车发动机缸体、航空航天机匣等其他复杂薄壁镁合金铸件制备。
成果应用案例介绍
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